Fracture mechanics study to clarify requirements for materials for low-carbon energy carrier storage tanks

• Project/Area Number: 24H00356
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川畑 友弥 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50746815)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴沼 一樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30611826) ; 三上 欣希 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40397758) ; 浦中 祥平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70988344) ; 小沢 匠 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 主任研究員 (80711332)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥47,970,000 (Direct Cost: ¥36,900,000、Indirect Cost: ¥11,070,000); Fiscal Year 2026: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000); Fiscal Year 2025: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2024: ¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
• Keywords: 欠陥評価 / 溶接力学 / SCC / 局所破壊理論 / 水素脆化

Outline of Research at the Start

脱炭素社会への移行には、水素やアンモニアの液化貯輸送インフラに耐性を持つ材料が必要。研究では、応力や微小塑性変形を考慮し、溶接構造物の設計に欠陥や残留応力を含めた新たなアプローチを提案。特に液化水素貯槽では、SUS材の水素脆化特性に関する研究が行われ、将来の汎用材料開発の指針となる低温材料学理基盤の開発が期待される。メカニズム研究進めるため、材料科学、破壊力学、溶接力学の融合知識を活用し、材料の適用可否についての定量的判断を可能にする。